低氮燃烧系统改造

1、2016.072016.07 低氮燃烧系统改造低氮燃烧系统改造 四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例 三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况 二、改造办法二、改造办法 一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理 1/241/24 低氮燃烧原理低氮燃烧原理 1 1、NoxNox化物产生主要来源化物产生主要来源 2/242/24 三个方面：三个方面：热力型、燃料型、瞬态型。 其中，燃料型 NOx 产生于煤粉燃烧初期 ，所占 NOx 比例超过 8090%，是通过 燃烧控制 NOx 减排的主要对象。 低氮燃烧原理低氮燃烧原理 a a、 2/242/24 燃料型Nox形成原理 燃料中的氮化合物

2、在燃烧过程中氧化反应而生成的Nox， 在燃料进入炉膛被加热后，燃料中的氮有机化合物首先被热 分解成氰(HCN)、氨和CN等中间产物，它们随挥发份一起从 燃料中析出，它们被称为挥发份N。挥发份N析出后仍残留在 燃料中的氮化合物，被称为焦炭N。随着炉膛温度的升高及煤 粉细度的减小(煤粉变细)，挥发份N的比例增大，焦炭N的比 例减小。挥发份N中的主要氮化合物是HCN和NH3，它们遇到 氧后，HCN首先氧化成NCO，NCO在氧化性环境中会进一步 氧化成NO，如在还原性环境中，NCO则会生成NH，NH在氧 化性环境中进一步氧化成NO，同时又能与生成的NO进行还 原反应，使NO还原成N2，成为NO的还原剂

3、。 当燃烧器内过量空气系数高于0.8时NOx浓度急剧升高 A 挥发份析出区 B 还原性气体产生区 C NOx还原区 D 固定碳燃烧区 低氮燃烧原理低氮燃烧原理 b b、 2/242/24 热力型Nox形成原理 空气中的氧(O2)和氮(N2)在燃料燃 烧时所形成的高温环境下生成的 NO和NO2 020406080100120140 0 50 100 150 200 250 300 350 0 2 4 6 8 10 12 14 16 NO ppm time *2s NO O2 15% O2 SRV=2.38 NO Oxygen content % O2 0510152025 20 30 40 50

4、 60 70 80 0.00.51.01.52.02.53.03.5 焦炭NOx 百分比 氧量 焦炭NOx 挥发份NOx 挥发份NOx SRV 挥发份挥发份NONOx x占析出占析出NONOx x比例的比例的66.266.274.874.8； 焦炭型焦炭型NOxNOx占占252533.833.8； 挥发份挥发份NONOx x是燃料型是燃料型NONOx x的主要成分。的主要成分。 挥发份挥发份NOxNOx与焦炭型与焦炭型NOxNOx析出特性析出特性 挥发份挥发份NOxNOx与焦炭型与焦炭型NOxNOx析出特性析出特性 低氮燃烧原理低氮燃烧原理 2 2、 低氮燃烧的控制方法 由氮氧化物(NOx)形

5、成原因可知对NOx 的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和 过量空气量。低NOx燃烧技术就是通过控 制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止 NOx生成及降低其排放量的目的。对低NOx 燃烧技术的要求是，在降低NOx的同时， 使锅炉燃烧稳定，且飞灰含碳量不能超标 。 氧量对氧量对NOxNOx生成的影响生成的影响 随着过量空气系数随着过量空气系数的增大，的增大，NONO生成量增大。生成量增大。 在在0.80.81.11.1范围内时这一变化趋势最为明显。范围内时这一变化趋势最为明显。 从从NOxNOx控制的角度考虑，采用空气分级燃烧时，一次燃烧区域空控制的角度考虑，采用空气分级燃烧时，一次燃烧区域空 气

6、系数控制在气系数控制在0.80.8左右比较合理。左右比较合理。 低氮燃烧原理低氮燃烧原理 3 3、 低氮燃烧的分类 A、燃料分级燃烧 B、空气分级燃烧 空气分级燃烧可以分成两类：一类是燃 烧室中（炉内）的分级燃烧；另一类是单 个燃烧器的分级燃烧 C、烟气再循环 四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例 三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况 二、改造办法二、改造办法 一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理 1 1、 旋流燃烧器低氮改造（墙式对冲） 2 2、 直吹式燃烧器低氮改造（四角切圆） 一般分为两种： 国内：高于主燃区8米左右的四角布置SOFA 喷口，每个角布置4-7层，根据设计

7、分为1-2组； （龙源、龙高科等） 国外：高于主燃区8米左右的墙面上布置 SOFA喷口，一般布置一层。（阿米那） 空气分级燃烧技术空气分级燃烧技术 将燃烧区域分为将燃烧区域分为 两个燃烧区域：两个燃烧区域： 一次(主)燃烧区 域：燃烧处在欠 氧环境下，燃料 NOx的生成得到充 分抑制。 二次(燃尽)燃烧 区域：逐级补入 燃烧所需空气， 保证煤粉燃尽。 CCOFA 上SOFA 下SOFA 一、二次风大小切圆一、二次风大小切圆 偏转二次 风 上下左右 摆动SOFA 一次风 夹角大小非常关 键 一、二次风形成夹角，延 缓一二次风混合，控制着 火初期NOx生成 二次风大切圆布置实现“ 风包粉燃烧”防止

8、燃烧器 区域水冷壁结焦 SOFA风上下左右摆动设计 ，灵活调节炉膛出口扭转 残余和SOFA风混入时间 四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例 三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况 二、改造办法二、改造办法 一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理 五、五、 六、六、 2012年11月份改造完，2013年7月份随机组启动 运行，下图为SOFA喷口改造情况： 下图为喷口改造情况： 下图为喷口改造情况：去掉浓缩器 下图为二次风箱孔板改造情况 ： 下图为二次风箱孔板改造情况 #1炉低氮改造情况：完成时间是2014年7月份 1.SOFA风内四喷口都向水冷壁中心线移动198毫米;内 四喷口由之

9、前 的固定变为可左右手动摆动,SOFA喷口内叶片由之前可 喷口内部左右摆动变为喷口内部固定; 2.SOFA风外四喷口:1)左右墙向中线相反方向移动344毫 米;2)前 后墙向中心线相反方向移动361毫米;外四喷口由之前的 固定变为 可左右手动摆动,喷口内叶片由之前可上下摆动变为喷口 内部固定 3. SOFA风标高降低470毫米; 4.三次风次风整体喷口面积减小, 三次风单个喷口面积E 层由之前的0.291平方米变为0.248平方米,F层由0.146平 方米变为0.124平方米; #1炉低氮改造情况 5.所有喷口角度都是正切,二次风的角度在一二次风角度 基础上向水 冷壁方向偏10度， 层可以左右

10、水平摆动; 6,三次风两层喷口都是水平 。 7.恢复FF层喷口,可上下摆动15度。 8. 移除BC层喷口,用捣打料封堵。 9.在二次风箱处安装节流孔板,节流面积由22%变为18% 10.二次风箱里加装取风弯头 改造完成后运行情况： #1、#2炉： （1）、ACE投运后，机组负荷响应慢，主汽温度温度 较改造前降低、再热器温度较改造前降低明显，#2炉约 10左右。 #1炉约20左右 （2）、炉膛温度降低约100左右。 （3）、炉膛左右侧烟温偏差大，在100左右。 （4）、主汽温度、再热汽温度受氧量影响大，且变化 极为敏感。 （5）、#2炉Nox方面负荷稳定时可以在550mg/Nm3左 右，投入ACE后受氧量影响大，平均680 mg/Nm3左右